Особенности пляжевых відкладень Таманського півострова

Особенности пляжевых відкладень Таманського полуострова"

Дипломный проект Ростовский державний университет Кафедра мінералогії і петрографии Ростов-на-Дону.

ВВЕДЕНИЕ

На території Темрюкського району Краснодарського краю, значним поширенням користуються морські пляжевые піщані відкладення різного мінерального складу. Ці відкладення вивчалися протягом десятиліть численними дослідниками. Серед них варто згадати професора Ростовського університету І.А. Шамрая.

В результаті встановлено, що ці породи цікаві, як гірничорудну сировину, місцеві ресурси якого дуже обмежені. З іншого боку значний науковий інтерес представляє походження цих утворень і джерело надходження мінералів магнітної і електромагнітної фракций.

Настоящая дипломна робота присвячена детальному вивченню мінерального складу пляжевых відкладень і оцінкою перспектив їх промислового використання. Метою згаданої роботи является:

1. Характеристика геологічної і геоморфологической обстановки Таманського полуострова.

2. Вивчення мінерального складу пляжевых отложений.

3. Визначення генези цих отложений.

4. Оцінка перспектив практичного использования.

Дипломная робота обсягом сторінок складається з запровадження, 4-х розділів, ув’язнення й списку використаної литературы.

В основу роботи покладено практичний матеріал, зібраний під час проведення виробничих литологических практик 1995;1996гг. Було відібрано більш 60 проб по 25 профілів, пройденим вкрест простиранию пляжевых відкладень. Усі проби піддані детальному мінералогічному аналізу, проведеного автором до лабораторій литолого-фациального аналізу кафедрі «Мінералогії і петрографії».

Автор висловлює подяку всьому викладацькому складу, і лаборантам кафедри «Мінералогії і петрографії», а як і викладачам інших кафедр, допомогу і сприяння, який вчинила під час написання даної дипломної работы.

ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГІЧНОГО БУДІВЛІ ТАМАНСЬКОГО ПОЛУОСТРОВА.

1.1. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНИЙ ОЧЕРК.

Район досліджень лежить у південно-західній частині Таманського півострова; з півдня України та південного заходу його обмежує Чорне море, і з півночі Таманський затоку.

Таманский півострів, своєю чергою, розташований на південному заході Росії, де разом із Кримом поділяє акваторії Чорного і Азовського морів. У адміністративному плані належить Краснодарському краю, крайової центр місто Краснодар.

Берега морів відрізняються крутизною, їх обриви досягають заввишки 100 м. У понижениях прибережній частини відзначаються лимани й дрібні озёра. Рельєф півострова рівнинний, всхолмлённый. Пагорби утворюють паралельні гряди, розділені понижениями. Крім того, відзначається 25 грязьових вулканів, їхнім виокремленням сопки заввишки до 164 м. Таким чином, враховуючи нульові висоти біля берегів, відносні перевищення досягають 164 м.

Что стосується гідрографічної характеристики району, це практично безводна степ. Ріки відсутні (крім річки Кубань, північ від), не відзначається ні джерел, ні джерел. Джерела питної води розташовані лише у населених пунктах. Маючи вищеописане можна назвати, що оголеність району хороша вздовж морських берегів і погана у степовій частини.

Климат Тамані характеризується як степовій, смягчённый, що з близькістю морських басейнів. Хоча кількість опадів дуже невелика (загалом 399 мм/год), посухи не сильні, і позаминулого літа температури досягають загалом 30 градусів по Цельсію. Такий характер обумовлений дією повітряних мас, приносять крім того, восени якомога більше опадів (до 600 мм) і витримують температури взимку близько + 5 грн. Отже, середньорічні температури на Тамані коливаються не більше 10−14 градусів за Цельсієм. Інший особливістю півострова є пилові бурі, викликані дующими взимку і вони влітку північно-східними і східними холодними вітрами. З останніми пов’язана мала висота снігового покрову (перші сантиметри), выдуваемого з рівнин. При наявності короткочасних морозів грунт промерзає на глибину до 5 см.

Растительный світ — типово степове — полинове різнотрав'я, лісові угіддя відсутні.

Животный світ не відрізняється різноманіттям, переважно це гризуни (миші, ховрахи), плазуни (степові гадюки), з комах можна назвати скалапендр, які мають сильним отрутою, ще, поширені степові птахи.

На півострові розташовується ряд населених пунктів: Тамань (найбільш великий селище), Ахтанизовская, Вишестебліївська, Старотитаровская, та інших. (див. оглядову карту.).

Ведущими галузями народного господарства на півострові є: рибальська і рыбоперерабатывающая промисловості, рослинництво і тваринництво. Тут вирощують виноградні, баштанні культури, тютюн. Розводять велика рогата худобу. Енергетичне забезпечення і зв’язок проводиться у разі ЛЕП, телефонним і телеграфним лініях. Півострів пов’язані з іншими регіонами залізничними і морськими шляхами. У селищі Тамань розташовані жд. станція і пристань. По півострову проведена мережу асфальтованих і поліпшених грунтових доріг.

1.2. ЛІТОЛОГІЯ І СТРАТИГРАФІЯ

Стратиграфический розріз півострова починається з відкладень кайнозоя. Вони представлені породами олигоцена — нижнього міоцену, так званої майкопської серії, яка у ядрах антиклинальных структур (і диапировых). Більше древні відкладення в межах Тамані на поверхню не виходять.

ПАЛЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА Олигоцен — нижній і низи середнього міоцену.

(Майкопская серия) Майкопская серія представлена на аналізованої території потужної товщею глинистих і песчано-глинистых відкладень. У її складі виділяють нижню (нижній і середній олигоцен), середню (верхній олигоцен) й верхній (нижній і низи середнього міоцену) подсерии.

Нижний — середній олигоцен.

(Нижнемайкопская подсерия) Эти відкладення звуться Хардумская почет. Вони представлені потужної товщею темних глин, известковистых, з прослоями мергелів у частині розтину. Потужність почту близько 120 м.

Верхний олигоцен.

(Среднемайкопская подсерия).

Отложения середнього майкопа представлені Абадзехской і Восковогорской свитами. Абадзехская почет залягає з певним незгодою на подстилающих відкладеннях. Породи представлені у основному сірими неизвестковистыми глинами з прослоями алевролитов. Потужність почту сягає 100 м.

Восковогорская почет на аналізованої території представлена песчано-спонголитовым і диатомовым обріями. Потужність почту близько 100 м.

Нижний і низи середнього миоцена.

(Верхнемайкопская подсерия).

Верхний майкоп складний темними глинами, неизвестковистыми з нальотами ярозита і численними конкрециями сидерита. Потужність подсерии сягає 150 м.

НЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА.

(Середній і верхній миоцен) В відкладеннях міоцену в аналізованому районі виділяють середній і верхній підвідділи. Причому середньому міоцені підрозділ виготовляють горизонти: Тарханский, Чокракский, Карагачский, Конкский. У верхньому міоцені виділяються сарматський і мэотический ярусу. Відкладення відділу представлені як морськими, і континентальними утвореннями. Причому, від нижележащих порід комплекс відділений слідами розмиву і трансгрессивным залеганием.

Средний миоцен Тарханский обрій. Відкладення представлені темно-сірими известковистыми глинами, в верхню частину песчанистыми, з мергелистыми конкрециями. У частині розтину відзначається прослой буровато-серого щільного мергеля, потужністю до як один метр. Загальна потужність горизонту близько 20 м. Литологически Тарханский обрій різко відрізняється від Майкопских відкладень підвищеної известковистостью порід і наявністю багатою фауни з яких можна виділити Amussium denudatum .

Чокракский обрій на Таманському півострові представлений глинистыми відкладеннями із рідкими прослоями мергелів. З’являються залишки Spirialis fragilis та інших. Потужність близько 30 м.

Карагачский обрій представлений товщею синевато-серых і темно-сірих нерідко песчанистых глин з частими прослоями доломитизированных мергелів і детритусовых вапняків. У верхню частину розтину з’являються прослои сірих глин і мергелів, містять прожилки твердого бітуму. Зустрінута фауна Spanidontella і рибні залишки. Потужність горизонту сягає 100 м.

Конкский обрій залягає відповідно до на подстилающих товщах, й у частині складний глинами сірими, известковистыми. Вище по розрізом залягають глини темно-бурі, листові з ярозитом, у яких відзначений пласт сине-серого мергеля. Верхи горизонту складено майже чорної известковистой глиною. Зустрічається Syndesnia reflexa. Потужність 10 м.

Верхний міоцен.

Представлен сарматскими і мэотическими відкладеннями. Хоча наявність останніх тут заперечується деякими дослідниками.

Сарматский ярус на Таманському півострові представлений всіма трьома подъярусами. Кордони як між сарматом та середнім миоценом, і у межах самого ярусу згодні.

Нижний сармата складний одноманітною товщею глин із рідкими прослоями алевролитов і мергелів. Зустрінуті Syndesmia reflеxa і Mactra elchwaedi.

Средний сармата представлений сірими, сильно известковистыми глинами, з прослоями зеленовато-серых мергелів; у верхній частині розтину залягають глини з органогенными вапняками і песчаниками. Фауна Cryptomactra pesonseris.

Верхний сармата представлений потужної товщею які чергуються зеленувато і блакитнувато-сірих глин і світло-сірих мергелів в низах розтину. У товщі відзначаються прослои мергелів і щільного доломитизированного піску, і навіть диатомитовых глин. Відзначено залишки Mactra noviculata і Mactra caspia. Загальна потужність сармата сягає 500 м. Найпотужніша середня товща — до 300 м.

Мэотический ярус виражений у двох фациях: мілководній — в ядрах антиклиналей, глибоководної - синклиналей; у складі трьох горизонтів. Нижній обрій представлений глинами і мшанковыми вапняками потужністю від 17 до 140 м. Середній обрій представлений глинами з прослоями диатомитов, потужність його 114 м. Верхній обрій полягає головним чином із піщаних шаруватих глин з прослоями тонко зернистого піску. У верхах розтину зустрінуті Covgeria syndesmia tellinoides. Потужність горизонту 40 м.

Плиоцен.

Плиоценовые відкладення на Тамані представлені трьома подотделами. Причому складі нижнього пліоцену виділено понтический ярус, средне-киммерийский і куяльницкий ярус. У складі верхнього пліоцену виділено товща звана таманським обрієм. У загальному, плиоценовые відкладення залягають відповідно до на міоценових.

Нижний пліоцен.

Понтический ярус представлений глибоководними відкладеннями, складеними зеленувато-сірими глинами із рідкими прослоями пісковиків, мергелів, і известняков-ракушечников. Понтические відкладення відповідно до залягають на мэотических товщах. У низах розтину зустрінуті Congeria, нагорі Paradiacha, Valencienessia. Потужність понту 100 м.

Средний пліоцен.

Киммерийский ярус залягає відповідно до на понтических осадах i представлено складі азовського і пантикапейского горизонтів. У підставі азовського горизонту відзначається пласт мергеля, перекрывающийся пачкою які чергуються карбонатних і некарбонатных глин.

Камышбурунский (рудний) обрій складний сірими некарбонатными глинами. У глинах містяться прослои сопочной брекчии, пісковиків, сидеритов, на крилах синклиналей — залізистих ракушечников і бурого залізняку. У синклиналях відкладення горизонту залягають відповідно до; в антиклиналях іноді заперечливо перекривають давніші товщі. Потужність відкладень до 200 м. У описаних горизонтах зустрінута Arcicardium accardo та інших.

Выше відповідно і безперервно залягає пантикапейский обрій, слагающий нижню частина так званих «нерудних верств». Верхня частину цих верств належить до куяльницкому ярусу.

Верхний пліоцен.

Куяльницкий ярус. Відкладення представлені чергуванням сірих некарбонатных глин і тонкозернистых світлих пісків з величезним переважанням їх у верхах товщі. Піски поширені в антиклиналях, а глини в синклиналях. У цих товщах відзначаються рідкісні прослои алевролитов, мергелів, глинистих ракушечников, ще сопочной брекчии. Ярус заперечливо залягає на киммерийском. Потужність від 200 метрів за синклиналях і по повного выклинивания в диапирах.

Таманский обрій під аркушами представлений чергуванням сірих пісків і строкатих карбонатних глин із рідкими гальками песчано-известковистых порід. У центрі синклиналей відкладення горизонту залягають відповідно до, а, по периферії перекривають породи куяльницкого і кімерійського ярусів. У разі під аркушами відзначаються малопотужні прослои галечника і пухкого конгломерату. Вищеописані товщі містять залишки Didocna barieeicrassa. Вище залягають коричневато і червоно-бурі глини з прослоями суглинков, супесей, рідше глинистих пісків. Потужність горизонту понад 70 відсотків м.

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА В відкладеннях системи виділяють як морські, і континентальні освіти.

Морские відкладення.

Чаудинские верстви. Найбільш древніми вважаються верстви кварцових пісків, перекрываемые светло-бурыми суглинками з фауною Carlicnta flaminali. Загальна потужність більше шести м.

Древнеэвксинские верстви. Представлені двома фациями: піщаної і глинистої і поширені ширше чаудинских. Піски з підлеглими пропластками глин блакитнувато-сірих. Глини тонкослоистые, жовті з прослоями суглинков і лінзами пісків. Потужність відкладень до 17 м. Важливо, що й приналежність древнеэвксинских верств до четвертичной системі поза сумнівами, то приводу чаудинских верств існують розбіжності: деякі дослідники відносять їх до верхів пліоцену.

Континентальные отложения Характеризуются широким розмаїттям. Найбільш древніми є делювиальные відкладення слагающие товщі потужністю кілька метрів і представлені суглинками.

Кроме того, до сучасним відкладенням можна віднести сопочную брекчию грязьових вулканів. Це глиниста порода з уламками мергелів і майкопских сидеритов. У континентальних водоймах, соціальній та лиманах відбувається осадження солей і мулів.

1.3. СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В тектоническом плані Таманський півострів належить Керченско-Таманскому поперечному прогибу і як східну його частину. Цей прогин закладено на західному продовженні мезозойських структур Західного Кавказу та південному борті Западно-Кубанского передового прогину. Для Тамані характерна конседиментационная зморшкуватість й у цьому сенсі відповідність слаборасчлененного рельєфу і складчастих структур. Отже, з’являються неотектонические руху.

Складчатые структуры На півострові із півночі на південь виділяється вісім широтних антиклинальных структур: Кизилташская, Ереминская і Благовіщенська; ще мису Кам’яного, Фонталовская, Цимбали, Фанагорийская, Карабетовская, в південно-західній частині півострова між п’ятої і шостий зонами намічається почав ще однієї - мису Зеленського, яка розвивається у межах Чорного моря. Ці зони порівняно вузькі (1 — 2 км) складаються з кулисообразно розташованих складок. Між ними розташовується ширші (2 — 3 км) синклинальные зони, виконані плиоценовыми і четвертичными морськими відкладеннями.

Антиклинали мають диапировый і криптодиапировый характер. У ядрах диапиров оголюються перемятые глини майкопської серії, прорывающие пласти міоцену і пліоцену. Кути падіння складок 15 — 20 градусів і більше. Диапировые структури зазвичай скошені в бік глибших синклиналей. Ядра синклиналей характеризуються більшої потужністю відкладень і згодним заляганням товщ.

Важно відзначити, що у глибині 4000 м палеогенові товщі характеризуються менше складчатостью, ніж неогеновые. Понад те, у північній частини півострова, і мезозойский комплекс зім'ятий більш пологого ніж неогеновий. Лише за південному сході цей комплекс складно дислокований і нагадує структури північно-західного Кавказу.

Как вже зазначалося простягання складчастих зон на Тамані широтне, а вздовж у Чорному морі складки круто загортають на півдні. Проте мезозойские структури певне поєднано з аналітичними такими Гірничого Криму й якщо повертають на півдні, то ми не так різко.

Таким чином, складки Тамані визначають подовжню зональність, але крім такою виражена і поперечна. Остання обумовлена наявністю розламів.

Дизъюнктивные порушення.

Джигинский розлам обмежує Керченско-Таманский прогин зі Сходу; через центр півострова проходить Вышестеблиевский прогин (чи флексура), нарешті вздовж Керченського протоки намічається третій розлам.

Вышеприведенные розлами утворюють два щаблі: Ахтанизовскую — між перших вражень і Запорізьку — між другим і третім. Ахтанизовская щабель більш опущене. Важливою особливістю Таманського півострова служить наявність грязьових вулканів. Тут і в суміжних акваторіях налічується 27 таких проявів. Чимало понять з вулканів мають своє коріння опущені до відкладень нижнього крейди, цебто в глибину 5−6 км.

1.4. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Как вже зазначалося на Таманському півострові простежується пряма зв’язок між геологічних структур і геоморфологическими формами.

Так можна виділити декілька субширотных хребтів брахиантиклинального чи диапирового характеру, розділених пологими западинамисинклиналями. Це основний план рельєфу. Важливо відсутність ярів та інших різких ерозійних зрізів. Лише морські берега часто стрімчасті, але вони нерідко выполаживаются. Грязьові вулкани також серйозно впливають на морфологію рельєфу, створюючи позитивні, в основному изометричные форми. Також важливу особливість в рельєфі Тамані служить наявність лиманів, часто відгороджених від моря пересыпями. У світлі останніх випадках вздовж берегів утворюються дрібні солоні озера.

Прямой зв’язку родовищ залізних руд й інших копалин із морфологією рельєфу немає.

Новейшие руху мають на Тамані негативний знак, обумовлюючи освіту лиманів.

1.5. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В гидрогеологическом відношенні півострів належить до Азово-Кубанскому артезіанському басейну. На цій території виділено плиоценовый водоносний комплекс, у якому водо-несущими є відкладення куяльницкого і кімерійського ярусів.

Водоносный комплекс куяльницкого ярусу.

Комплекс складається з кількох водоносних горизонтів потужністю від 4 до 25 метрів, а загальна їх потужність становить від 15 до 200 метрів. Таке будова зумовлено чергуванням піщаних і глинистих пластів. Глибина залягання вод коштує від 2 до 170 метрів. Напори змінюються не більше 20−200 метрів, але найбільшими величинами характеризуються не більше синклинальных складок. Дебети криниць і свердловин сягають від 0,17 до запланованих 4 м/с. Коефіцієнти фільтрації водовмещающих порід коливаються від 0,16 до 15 літрів на добу. Мінералізація вод від 0,2 до 9 р/ л, іноді більш. Склад гидрокарбонатно-кальциевый, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевый, сульфатно-натриевый. Харчування горизонтів відбувається поза рахунок атмосферних опадів та грунтових вод четвертинних відкладень. Розвантаження дуже слабка із чим певне і пов’язана підвищена мінералізація. Режим вод залежить від опадів: навесні і осінню відзначається максимальний рівень, взимку і вони влітку — мінімальний. Води комплексу використовують у залежність від мінералізації: 0,2−3 г/л — як питні, 3 — 9 г/л — водопій худоби й господарські потреби.

Водоносный комплекс кімерійського яруса Комплекс, як і попередній, складний піщаними і глинистыми пластами, часто переслаивающимися і утворюючими кілька водоносних горизонтів, гідравлічно пов’язаних між собою. Глибини залягання вод від 2 до 300 м. Як описані, дані води мають натиск не більше синклиналей, тоді як біля осей антиклиналей він відсутня. Дебіт коштує від 0,04 до 0,3 л/сек. Коефіцієнт фільтрації порід змінюється від 0,15 до 8 м/сут. Ці води більш опріснені, ніж води куяльницкого ярусу і минерализованы не більше 0,4 — 6 г/л. Прісні води належать до гидрокарбонатно-кальциевым і гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевым. Харчування описаних горизонтів комплексне: атмосферні опади, підземні води куяльницкого ярусу, ще води більш глибоководних горизонтів. Розвантаження вод також слабка. Режим аналогічний такого в куяльницком ярусі, використання вод теж відрізняється від вищеописаних.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Подготовка шлихов включає: взяття середньої проби, рассев на ситах, магнітну і електромагнітну сепарацію, і поділ по питомій вазі шляхом отдувки і відмивання чи з допомогою важких рідин і розплавів. Середня проба й оприлюднювати отримані після підготовки фракції зважуються на технічних вагах із точністю до 0,01 г.

2.1 УЗЯТТЯ СЕРЕДНЬОЇ ПРОБЫ.

Шлихи нерідко вступають у лабораторію у кількості, значно більших, ніж потрібно аналізу, й у такі випадки вони підлягають скорочення, т. е. виділенню їх середньої пробы.

Средняя проба по мінералогічному складу і кількісним співвідношенням присутніх мінералів повинна з достатньої точністю представляти вихідну масу шлиха. У вона найчастіше вагу середньої проби, яка потрібна на повного мінералогічного аналізу, становить 10−20 р. У разі, якщо шлихи багаті магнітними і електромагнітними мінералами (магнетит, ильменит, гематит, пироксены, амфиболы, гранати), середню пробу слід брати більшого ваги, щоб з більшою точністю визначити зміст корисного рідкісного мінералу, концентрирующегося в неэлектромагнитной фракции.

Серые шлихи, багаті легкими мінералами, перед взяттям середньої проби необхідно домивати, т. е. концентрувати у яких важкі минералы.

Среднюю пробу рекомендується брати з равномернозернистого матеріалу, у якому коливання розміру зерен не перевищували б десятих часткою міліметра. Якщо проба складається з дуже нерівномірного по крупности матеріалу, необхідно зробити рассев на ситах, т. е. відокремити грубозернистий матеріал від мелкозернистого матеріалу, і взяти середню пробу з дрібного класса.

2.2 РАССЕВ НА СИТАХ

Рассев т. е. поділ проби по крупности зерна, застосовують у тому випадку, якщо матеріал не однорідний по крупности. Більше однорідний по крупности матеріал, яким є продукти рассева, звані класами, забезпечує велику чистоту наступного фракционирования по магнітним властивостями і питомій вазі. З іншого боку, рассев полегшує визначення кількісних відносин між мінералами і дає характеристику мінералу по крупности.

При вузької класифікації, т. е. при велику кількість застосовуваних сит, між розмірами отворів в суміжних ситах має існувати певний ставлення, зване модулем класифікації. Так було в одному із найбільш поширених наборів сит модуль дорівнює квадратному корені з 2, а й за підставу прийнято стандартне сито 200 меш (200 квадратних отворів однією лінійний дюйм зі стороною квадрата, рівної 74 микронам чи 0, о74 мм).

2.3 МАГНІТНА СЕПАРАЦИЯ

Следующая операція після взяття середньої проби і її зважування — магнітна сепарація постійним подковообразным магнітом. На простий магніт притягуються сильно магнітні мінерали: магнетит, титано-магнетит, пирротин, самородне железо.

Работа з такою магнітом дуже проста. Матеріал розсипають з великої аркуші гладкою папери, і розрівнюють шаром 1−2 мм. Чим тонше шар, тим менше можливість забруднення магнітної фракції немагнитными мінералами. З цього шаром кілька разів проводять магнітом. Для швидкої очищення магніту від притягнутих магнітних мінералів з його полюси попередньо надягають чохли з цигаркового паперу. Зазвичай провести магнітом одного разу недостатньо: пробу кілька разів змішують і розрівнюють на тоненький шар. Цю операцію повторюють, перебувають у магніт не перестануть притягатися магнітні мінерали. Якщо проба багата магнітними мінералами, то спочатку слід магніт тримати над шаром проби на деякому відстані, ніж захопити сторонніх минералов.

При наступних повторних операції з магнітом вже можна стосуватися проби. Найбільш швидко магнітна сепарація здійснюється з допомогою багатополюсного постійного магніту Сочнева. Цей магніт є рифлёную платівку, відлиту з никель-алюминиевой стали. Платівка намагнічена в такий спосіб, що рифли утворюють сім позитивних і сім негативних полюсів, які чергуються між собою. Ця платівка вмонтована в дерев’яну чи алюмінієву копил, яка служить рукояткой.

Промежутки між рифлями зашпаклёваны, отже робоча поверхню магніту виявляється гладкой.

В результаті сепарації простим магнітом виходять магнітна фракція і немагнитный залишок, який надалі поділяється електромагнітом.

2.4 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ.

Немагнитный залишок, отриманий при відтягування проби постійним магнітом, піддають потім електромагнітної сепарації. На електромагніт притягуються мінерали з не меншою магнітної проницаемостью, ніж магнетит і пирротин. Є різноманітні типи електромагнітів, розраховані харчування постійним струмом від різних джерел — від динамомашин і південь від різних выпрямителей (електролітичних, ртутних, купроксных і др.).

В польових умовах за відсутності електромагніта можна використовувати магніт підвищеної інтенсивності Сочнева, певною мірою який заміняє електромагніт. Проте цей магніт усе ж слабше електромагніта і з нею йде значно медленнее.

Распространенный електромагніт Окунева допускає силу струму до 8 а.

Лабораторным вимогам задовольняє також електромагніт, розрахований 0,3−0,5 а, поїдаючи постійним струмом від освітлювальної мережі через ректифікатор, працюючий на кенотронах типу ВО- 116 та інших. Ректифікатор розраховується на кілька діапазонів, з яких регулюється сила струму, подана на електромагніт. Залежно через зміну сили струму в электромагните змінюється сила магнітного поля. Відповідно цьому мінерали з різноманітною магнітної проницаемостью потрапляють у різні фракції. Зазвичай на застосовуваних моделях електромагнітів можна назвати три електромагнітні фракції: сильно електромагнітну, середньо електромагнітну і найгірш электромагнитную.

Магнитная проникність мінералів залежить головним чином вмісту у мінералі заліза. Рідше й у меншою мірою може бути пов’язані з наявністю деяких інші елементи. У сильно електромагнітну фракцію входять рудні залізовмісні мінерали: гематит, ильменит, лимонит, хромит і пояснюються деякі інші. У посередньо електромагнітну фракцію зазвичай входять залізовмісні силікати: амфиболы, пироксены, гранати і эпидот. У слабко електромагнітної фракції спостерігаються мінерали, містять залізо у кількості, чи мінерали, магнітні властивості яких обумовлюються змістом інших елементів, як, наприклад, сфен, окисли марганцю, монацит і др.

Электромагнитная сепарація виробляється таким шляхом. Спочатку включають ректифікатор, потім електромагніт. Після включення електромагніта у електричну ланцюг під полюси або під один полюс, залежно від конструкції електромагніта, підносять матеріал в одній половині скляній платівки як рівного шару завтовшки не більш 1−3 мм. Зерна електромагнітних мінералів притягуються до полюсів. Потім під полюси підносять скляну платівку інший половиною, яку, при вимиканні струму, приставшие зерна обсипаються. Операцію повторюють багаторазово, до того часу поки полюси не перестануть притягати мінерали. Щоб уникнути засмічення електромагнітної фракції неэлектромагнитными мінералами, спочатку не слід підносити матеріал близько до полюсів електромагніта: його потрібно тримати з відривом 3−5 мм. Інакше сильно магнітні мінерали притягуються сильно товстим шаром і заманюють неэлектромагнитные мінерали. Пробу доводиться висипати кількома порціями, бо з всієї маси неможливо відтягнути до одного прийом все магнітні мінерали. Після відтягування кожної порції полюси електромагніта старанно вичищають пензликом. У результаті електромагнітної сепарації отримуємо одну чи кілька електромагнітних фракцій та одну неэлектромагнитную. Кількість електромагнітних фракцій залежить від мінералогічного складу спроб і завдань исследования.

2.5 ПОДІЛ У ВАЖКИХ РІДИНАХ І РАСПЛАВАХ.

За електромагнітної сепарацией слід поділ у важких рідинах чи расплавах.

Разделению в важких рідинах зазвичай змушують проходити неэлектромагнитную фракцію, оскільки він, зазвичай, засмічена легкими мінералами (з задовільно. вагою менше 2,9), що утрудняє проведення мінералогічного аналізу. Большей частью легкі мінерали уявити не можуть інтересу під час аналізу шлихов.

Наиболее уживані жидкости-бромоформ і рідина Тулі. Бромоформ представляє собою органічне з'єднання з питому вагу 2,8−2,9. Рідина Тулі - водний розчин подвійний солі HgI2 2KI з задовільно. вагою 3,17−3,19. Робота більш зручний бромоформ, оскільки він у порівнянню з рідиною Тулі більш рухливий і поділ у ньому відбувається швидше, і чистіше. Рідина Тулі стає більш рухомий, якщо розбавити її водою довести її задовільно. вагу до 2,9 .

В деяких випадках потреби ділити застосовуються легкоплавкие солі. Найбільш уживано їх азотнокисла закисная сіль ртуті HgNO3 H2O з температурою плавлення 70 градусів і питому вагу розплаву 4,3−4,1 і від залежно від вмісту у солі воды.

При поділі у важкій середовищі отримуємо дві фракції: легку і важку. Залежно від цього, яка поділяється фракція — электромагнитная чи неэлектромагнитная, отримуємо важку і легку електромагнітні і неэлектромагнитные фракції. Зазвичай по питомій вазі поділяють неэлектромагнитную фракцию.

При поділі бромоформом в легку фракцію йдуть все мінерали, які мають питому вагу менше 2,9: кварц, польові шпаты, цеоліти, неокрашенные слюди та інших. До того ж в важкої фракції концентруються рудні мінерали, зокрема містять шляхетні і рідкісні металлы.

Разделение бромоформом, як і та інші важкими рідинами, виробляється наступним чином. У скляну делительную вирву з притертым краном чи просту хімічну вирву з гумової слухавкою і затискачами наливають бромоформ. Зручніше вживати просту хімічну вирву діаметром близько 8−10 див, наприкінці якої одягнутий гумова трубка діаметром 1 див. Перш ніж налити в вирву бромоформ, кінець гумової трубки закривають затиском. У вирву з бромоформом засинають пробу і старанно перемішують тонкої скляній паличкою; мінеральні зерна, приставшие до паличці, змивають бромоформом знову на вирву. Усі мінерали з питому вагу вище, ніж в бромоформа, падають в нижню частина гумової трубки, створюючи важку фракцію; а мінерали з питому вагу нижче бромоформа спливають у ньому, створюючи легку фракцію; мінерали з питому вагу, рівним питомій вазі бромоформа, перебуватимуть в підвішеному состоянии.

Установив момент остаточного поділу за питомій вазі мінералів, у даної рідини, затискають гумову трубку другим затиском вище становища стовпчика важкої фракції. Після цього відчиняють перший затиск, закриває найнижчу частина трубки, і бромоформ з важкою фракцією виливають у невеликий хімічний склянку чи порцелянову філіжанку. Бромоформ з скляночки з важкою фракцією зливають обережно знову на вирву в такий спосіб, щоб зерна мінералів важкої фракції не потрапили до легку фракцию.

2.6 МІНЕРАЛОГІЧНИЙ АНАЛИЗ.

После поділу шлиха на фракції, останні піддають мінералогічному аналізу, яка полягає в перегляді їх під бинокуляром.

Шлиховой матеріал зазвичай представлений дрібними мінеральними частинками, важко визначити неозброєним оком. Тому, за дослідженні шлихов необхідно застосування бинокуляра з більшими на увеличениями. Слід зазначити також, що під бинокуляром можливо досліджувати лише матеріал, значущістю незгірш від 0,01 мм, оскільки мінеральні частки меншого розміру важко витягувати як окремих зерен визначення фізичних властивостей і оптичної та хімічної перевірки минералов.

Под бинокуляром мінерали визначають по зовнішнім виглядом, фізичним і хімічним властивостями: формі зерен, габитусу кристалів, характеру кристалічних граней, осколків, зламу, спаяності, штриховке, прозорості, блиску, кольору, твердості і розчинності в кислотах.

Просмотр під бинокуляром проводять при електричному світлі. За відсутності електрики можна працювати у денному світлі на добре освітленому сонцем приміщенні. При спостереженнях вживають безколірні чи «білі плоскі скла розміром 9 на 12 см.

Стекло поміщають під об'єктивом бинокуляра на столику. Висота підставки залежить від фокусного відстані об'єктива. Обстежуваний матеріал висипають на скло у вигляді витягнутих смужки і перебирають голкою чи тонким лезом бритви. Принаймні перегляду матеріалу скло поступово рухають в напрямі смужки. Зерна, не піддаються визначенню по зовнішнім виглядом чи що потребують перевірці, витягають і переносять на предметне скло розміром 2 на 4 см з допомогою злегка зволоженій голки чи пінцета з тонкими кінцями визначення чи перевірки оптичними і хімічними методами.

При визначенні мінералів під бинокуляром велике значення має тут форма зерен. За характером поверхні граней розрізняють кристали гладкі, ямчатые, штрихованные і ступінчасті. По габитусу розрізняють кристали призматичні, столбчатые, таблитчатые, дощаті, пластинчасті і изометричные.

При перегляді шлихов важливо враховувати ступінь окатанности зерен. У цьому плані можна грубо розрізняти слабко окатанные, середньо окатанные і дуже окатанные зерна. У слабко окатанных зернах трохи згладжені нерівності зламу чи, при збережених кристалах, частково згладжені ребра і вершини. У середньо окатанных зернах зникають виступи нерівностей зламу і є невеликі поглиблення, в кристалах повністю ребра і вершини, але форми граней ще порушено. Поверхня дуже окатанных зернах цілком гладка: тут відсутні і виступи і поглиблення. У сильно окатанных кристалах повністю зникають межі, і мінерали призматичного образу приймають яйцевидну видовжену форму, а мінерали изометричного габітусуокруглую.

Наличие спайности у мінералів встановлюють під бинокуляром по пластинчастим формі осколків і східчастим сколам на таблитчатых пластинках.

Прозрачность мінералу встановлюють в ненарушенных зернах з їхньої просвечиванию чи з характеру порошку. У прозорих мінералів порошок зазвичай білий чи светлоокрашенный у різні відтінки, які залежить від густоти й правничого характеру забарвлення мінералу. Слід враховувати також, що темноокрашенные прозорі мінерали у крупних зернах який завжди просвічують, а роздрібнені на порох негаразд сильно вирізняються і просвічують лучше.

Электромагнитная фракція містить як прозорі, і непрозорі мінерали. Магнітна фракція представлена виключно непрозорими рудними минералами.

Блеск у невеликих зернах також краще спостерігати під бинокуляром. У цій ознакою розрізняють мінерали з металевим, полуметаллическим чи металловидным, алмазним, жирним, смолистим і скляним блиском. Мінерали магнітної фракції мають металевий блиск. У електромагнітну і важку неэлектромагнитную фракції входять мінерали з металевим, скляним, алмазним блиском та інших. Мінерали легкої фракції мають переважно скляним чи перламутровим блеском.

При визначенні кольору мінералу розрізняють забарвлення, властиву самому мінералу, і забарвлення, пов’язану з забрудненням, тобто. забарвлення нальотів і плівок, наприклад, плівок гидроокислов заліза і марганца.

Твердость визначають для дрібних мінеральних зерен, прочерчивая зернами по скляній платівці чи з пластинкам мінералів набору за шкалою Мооса. Зазвичай з цією мети користуються предметним склом, яким поміщають испытуемое зерно.

Твердость визначають також, розчавлюючи мінеральні зерна на матеріальному склі скляній паличкою чи пласкою частиною пинцета.

Под бинокуляром перевіряють, нарешті, результати взаємодії мінералів з хімічними реактивами: розчинення й одержання плівкових реакций.

3. МІНЕРАЛОГІЧНИЙ СКЛАД ПЛЯЖЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Минералогический аналіз показав, що морські пляжевые відкладення Таманського півострова по мінеральному складу можна розділити втричі основних типа:

1. Гранат-магнетитовые пески.

2. Кварцові пески.

3. Морська ракушка Основным минералом гранат-магнетитового піску є гранат-альмандин, зміст якого коштує від 70% до 82%. Від 20% до 30% становлять зерна магнетита, кварцу, циркону, хромита, ільменіту, гематиту, амфибола. У незначному кількості як і зустрічаються включення рутила і турмаліну (в кварці). Навпаки ж, в кварцових пісках зміст мінералів магнітної і електромагнітної фракцій мізерно мало, близько 20%. Основний масив становлять зерна кварцу і ракушечный детрит. Морська черепашка є у у великих кількостях на берегах Азовського моря, и його лиманів.

В гранат-магнетитовых пісках магнітна фракція представлена магнетитом. Її зміст коштує від 14% до 20%. Зміст електромагнітної фракції вже о цих пісках — 70%-72%, вона у своє чергу представлена гранатом, гематитом, амфиболом, хромитом і ильменитом. Усі зерна переважно окатанные. Важка фракція представлена цирконом, зміст якого досить низький, від 3% до 5%. Зерна циркону мають полуокатанную і полуугловатую форму. Нарешті, легка фракція, представлена кварцом і уламками органічного СаСО3. Її вміст у пісках цього від 7% до 10%. Слід зазначити, що це зерна мають розмір 0,18−0,28 мм, рідкісні зерна досягають розміру 0,3−0,35 мм, лише, зерна кварцу мають більші розміри — 0,5−0,75 мм. У цілому нині піски добре відсортовані, завдяки волноприбойной діяльності у Чорному морі. Піски цього мають не дуже стала вельми поширеною на Таманському півострові, і як розташовані в південно-західній частині району, від мису Залізний Ріг до озера Солоне. Гранатовий пляж простежується протягом 8 км, завширшки сягає 20−30 м, при потужності пісків від 0,1 до 0,4 м.

Юго-восточнее, від озера Солоне до міста Анапа, пляж складний кварцовими пісками. Зміст легкої фракції, представленої тут кварцом і раковинным детритом, сягає 90%. Зерна переважно окатанные і полуокатанные, добре відсортовані. У зернах кварцу часто зустрічаються, звані, мінерали «в'язні», т. е. включення, представлені турмаліном і рутилом. Электромагнитная фракція представлена гранатами, амфиболами, гематитом, ильменитом і хромитом, і має зміст від 5% до 7%. Зерна переважно окатанные. Магнітна і важка фракції зберігають у мізерно малих кількостях, і подано магнетитом і цирконом соответственно.

Профили, пройдені узбережжя Азовського моря не увійшли до вищенаведені таблиці, так як мінерального складу цих відкладень не відрізняється особливим розмаїттям. Пляжевые відкладення тих районів на 100% складаються з раковинного детриту, і складають інтересу при минералогическом аналізі.

4. ПЕРСПЕКТИВИ ПРОМИСЛОВОГО ВИКОРИСТАННЯ ПЛЯЖЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Учитывая особливості мінерального складу пляжевых відкладень й підвищити вимоги промисловості, досліджені нами відкладення вважатимуться перспективними на гірничорудну сировину. У цьому головним минералом є гранат.

Группу граната утворюють численні мінерали змінного складу R3, R2(SiO4)3, де R=Mg, Fe, Mn, Ca, Al, Cr, рідше Ti і V. Кінцеві члени групи: піропMg3Al2(SiO4)3, альмандинFe3Al2(SiO4)2, спессартинMn3Al2(SiO4)3, гроссуляр;

Ca3Al2(SiO4)3, андратитCa3Fe2(SiO4)3, уваровитCa3Cr2(SiO4)3.

Спайность у цих мінералів відсутня, кристалізуються вони у кубічної сингонії. Твердість 7,5 для алюмінієвих гранатів, до 5,5 для кальцієвих. Кристали гранатів трапляються досить часто. Панівною формою є ромбододекаэдр, також зустрічається тетрагонтриоктаэдр.

Гранаты (альмандин, піроп і спессартин) основне застосування отримали абразивною промисловості як більше ефективний матеріал проти кременем і кварцом. У невелику кількість гранат використовують у ролі технічного каменю в точної механіки і електроніці. Цінність цього корисних копалин підтверджується також тим, що є розробки проведені кафедрою МПИ і фахівцями заводу Ростсільмаш, що відкривали перспективи використання гранатів як формовочного материала.

В 1975 року Н. И. Бойко, В. И. Седлецким та інших. виділили дві прогнозні площади.

Первое прояв «Янтарне», розміщено у Чорноморському узбережжі Таманського півострова, у південного краю озера Солоне (лагуна у Чорному морі), в 4−5км на схід мису Залізний Ріг у районі радгоспу «Янтарь».

Обнаружено З. П. Поповим в 1907 року, описано І.А. Шамраем.

В сучасних піщаних пляжевых відкладеннях зазначено наявність граната рожевого кольору. Гранатова розсип простежується з відривом 1,5−2км, завширшки сягає 20−30м при потужності від 0,1 до 0,4 м.

В основний масі піску зерна граната мають розмір 0,18−0,26 мм в поперечнику, рідкісні зерна досягають 0,3−0,35 мм, мають окатанную форму. Мінералогічний аналіз гранатової розсипи показав, що вона з зерен граната, магнетита, лейкоксена, рутила, турмаліну, циркону, ставролита, дистена, монацита, ільменіту, і эпидота, до 5−7% присутні зерна кварцу і 1−3% становлять уламки фауни. Основним минералом розсипи є гранат-альмандин, зміст якого коштує від 70 до 82%. Щодо хімічного складу альмандина (в %): SiO2- 37,1, Al2O3- 20,5, FeO- 32,6, CaO- 1,9, MgO- 3,5, MnO- 5,0.

Россыпь генетично належить (И.А.Шамрай) до абразионно-пляжевому песчанистому типу. Відзначено необхідність постановки геолого-поисковых робіт у районі прибережній полосы.

Второе прояв «Ахтанизовское», лежить у північній частині Таманського півострова вздовж південного берега Ахтанизовского лимана.

Описано І.А. Шамраем в 1969 г.

Небольшая гранатова розсип простежується у пляжевой зоні лиману. По складу ця розсип мало відрізняється від альмандиновой розсипи прояви Янтарне. Крім альмандина, эпидота і ільменіту постійно присутні, хоча у малих кількостях, мінерали дистен-ставролитовой асоціації, і навіть циркон, рутил, турмалин.

Также відзначено необхідність геолого-поисковых робіт з виявлення нових розсипів альмандина і з’ясування їх размеров.

Спустя 20 років результати перших із них підтверджують наявність тут стійких площ гранат-магнетитовых пісків. Попри те що, що є нестійкими в силу активної гідродинаміці у Чорному морі, дані прогнозні площі представляють з себе сформовані і дуже стійке геологічне тіло, що є корисним копалинам на гранат.

В той час, значним поширенням серед морських пляжевых відкладень Таманського півострова, користується морська черепашка. Родовища морської черепашки присвячені узбережжю Азовського моря, и його лиманів. Генетично вони є сучасні морські опади, намиті морськими течіями і прибоями вздовж берегової лінії як валів і кіс. Такі скупчення морської черепашки мають ширину і довжину кілька кілометрів і потужність кілька метров.

На території Таманського півострова знаходиться низка експлуатованих і неэксплуатируемых родовищ з затвердженими запасами. Такі як: Ахтанизовское, Кизилташское, Пересыпское, Темрюкское, Джигинское.

Основным компонентом у складі родовищ морської черепашки є вапняні раковини (цілі і уламки) сучасних молюсків, які у ролі домішок невеликі кількості піску, глини, органічних залишків і др.

В залежності від гранулометрического складу і забруднення морська черепашка то, можливо використана для балластировки полотна, для випалу на вапно, щоб одержати стінових блоків й у приготування кормової борошна та крупы.

Заключение

Район досліджень, у адміністративному відношенні належить Темрюкському району Краснодарського края.

В геологічному будову району беруть участь відкладення палеогеновой, неогеновой і четвертичной систем. У складі четвертинних відкладень виділяються морські пляжевые освіти, представлені пісками різного складу і раковинным детритом.

Основу структурно-тектонического будівлі району становить система геоморфологически чітко виражених блоків антикавказского простирания.

В геоморфологическом відношенні Таманський півострів є пагористу приморську равнину.

В основі проведених досліджень лежить детальний мінералогічний аналіз пляжевых відкладень. У результаті аналізу виділили три типу порід:

Гранат-магнетитовые пески.

Кварцевые пески.

Раковинный детрит.

При цьому треба сказати, що у чорноморському узбережжі півострова найбільшим поширенням користуються кварцові піски, але в Азовському — раковинный детрит. Гранат-магнетитовые піски зустрічаються набагато рідше як розсипів, витягнутих вздовж берегової линии.

Изученные відкладення, збагачені гранатом, доцільно використовувати як гірничорудного сировини. Піски які з раковинного детриту може бути використовуватимуться отримання стінових блоків, а як і на приготування кормової борошна та крупы.

Список литературы

Опубликованная Бойко Н.І., Седлецкий В.І., Талпа Б. В. Прогнозування неметалевих з корисними копалинами на північному Кавказі. Видавництво Ростовського державного университета.

Бойко Н.І., Власов Д. Ф., Голиков-Заволженский І.В., Седлецкий В.І., Талпа Б. В. Довідник по неметаллическим корисним копалиною Краснодарського краю. Частини 1 і 2. Видавництво ростовського державного університету. 1975.

Геология СРСР, тому 9. Північний Кавказ, геологічне опис. М. Недра, 1968.

Чуева М. М. Мінералогічний аналіз шлихов і рудних концентратів. М. Державне видавництво геологічної літератури. 1950.

Фондовая литература.

Отчет про пошукових роботах на Таманському железо-рудном родовищі, Северо-Кавказское геологічне управління. Краснодар, 1954.

Научно-исследовательский звіт: Дослідження й розробка минералого-дикриптометрических критеріїв оцінки якості і методів поліпшення властивостей формувальних матеріалів з єдиною метою зниження шлюбу виливків.

Труфанов У. М., Травневий Ю. Р. та інших. РГУ. Кафедра МПИ і завод РСМ. Ростов-на-Дону. 1978.